现代检测技术_温度测量

温度测试及大电流温升测试原理及方法

温升测试与大电流测试技术交流

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温度测试及大电流温升测试原理及方法

温 度 测 量

1.温度及测温方法概述

2.接触式测试之热电偶测温

3.非接触式测试之热成像仪测温

4.大电流测温方案

温度测试及大电流温升测试原理及方法

1.1温度的概述

温度是物体表面冷热程度的一种物理量，是工业生产和科学实验中最普遍、最重要的热工参数之一。

温度不能直接进行测量，只能借助于冷热不同的物体之间的热交换，以及物体的某些物理性质随冷热程度不同而变化的特性，来进行间接的测量。

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1.2温度测量方法

概述：根据测温的方式可以分为接触式测温法与非接触式测温法两大类。

⑴接触式测温 接触式温度测量的特点是感温元件直接与被测对象相接触，两者进行充分的热交换，最后达到热平衡，此时温度计的示值就是被测对象的温度。 以接触式方法测温的常用温度计有玻璃温度计、压力温度计、双金属温度计、热电偶以及热电阻等接触式温度测量特别适合热容

大，无腐蚀性对象的连续在线测温。

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⑵非接触式测温

非接触式温度测量的特点是感温元件不与被测对象直接接触，而是通过接受被测物体的热辐射能实现热交换，据此测出被测对象的温度。 非接触式测温具有不改变被测物体的温度分布，热惯性小，测温上限可设计得很高，便于测量运动物体的温度和快速变化的温度等优点。 为了保证温度量值的准确并利于传递，需要建立一个衡量温度的统一尺度，即温标。它规定了温度的读数起点（零点）和测量温度的基本

单位。

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2.1接触式测温

概述：在接触式温度测量中虽有许多不同测量方法，但利用热电偶作为测温元件应用最为广泛，其主要优点为： ①结构简单，其主体实际上是由两种不同性质的导体或半导体互相绝缘并将一端焊接在一起而成的。 ②具有较高的准确度。 ③测量范围宽，常用的热电偶，低温可测到 ，高温可 50 C测达到 左右，配以特殊材料的热电极，最低可 1600 C 180 C

2800 C测 ，最高可达 的温度。 ④具有良好的敏感度。 ⑤使用方便。

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2.2接触测温之热电偶测温

热电偶测温原理：

两种不同成份的导体（称为热电偶丝或热电极）两端接合成回路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。测得热电动势后, 即可知道被测介质的温度。

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2.3热电偶测温的优缺点

2.31优点：

a.测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。b.测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量。

2.32缺点：

a.相对于与非接触式测温来说，操作相较麻烦，每次都必须焊接测试点b.不可带电测试.

c.测试距离有限

热电偶测温注意事项：

1.热电偶测温首要条件：热电偶测试点为相互绝缘

2.热电偶测温精准度与热电偶长短无关

3.热电偶测温精准度与热电偶类型及均匀度有密切关系

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3.1热成像仪测温

概述：是通过非接触探测红外能量（热量），并将其转换为电信号，进而在显示器上生成热图像和温度值，并可以对温度值进行计算的一种检测设备。红外热成像仪（热成像仪或红外热成像仪）能够将探测到的热量精确量化，或测量，使您不仅能够观察热图像，还能够对发热的故障区域进行准确识别和严格分析。

红外能量：波长为2.0~1000微米的部分称为热红外线。我们周围的物体只有当它们的温度高达1000℃以上时，才能够发出可见光。相比之下，我们周围所有温度在绝对零度（-273℃）以上的物体，都会不停地发出热红外线。所以，热红外线（或称热辐射）是自然界中存在最为广泛的辐射

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3.2热成像仪测试的优缺点

3.21优点

①.快速，直观（如右图上）

②.

侦测能力强，作用距离远（图右下）

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③.快速检测出异常温度点，工作效率

大大提高

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3.22热成像仪缺点：

①.图像对比度低，分辨细节能力较差.　　

由于红外热成像仪靠温差成像，而一般目标温差都不大，因此红外热图像对比度低，使分辨细节能力变差。

②.不能透过透明的障碍物看清目标，如窗户玻璃。

　　 由于红外热成像仪靠温差成像，而像窗户玻璃这种透明的障碍物，使红外热成像仪探测不到其后物体的温差，因而不能透过透明的障碍物看清目标。③.成本高、价格贵.　

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4.大电流温升测试

4.1大电流温升测试概述

测试必要性：电气设备在正常运行时，长期通过工作电流，产生的能量转换成热能，使电器材料温度升高，如果超过一定的范围就会使电器材料的机械强度和物理性能降低，容易引发事故。

测试目的：是测量被试电器各部件的温度或者温升，以确保试品是否符合标准要求，采用的最快的模拟实验方法，即主电路通过额定电流

。

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大电流温升测试方案

测试条件：

1.具备一台稳定性能，安全性能较好的大电流供应器 6680A

2.具备基本的温升测试工具：热成像仪+数据采集器（需加热电偶）

测试方法：6680A按照设定的电流输出给产品供电使其正常运转，达到正常工作状态后开始使用热成像仪

器快速侦测出产品的发热点，故障点，最后通过数据采集器链接热电偶焊接在热成像仪侦测的发热点（先绝缘处理）上进行常时间的监测，从得到的数据分析跟进该品

注意事项：

1.因为是大电流，所以电源供应器必须接地；

2.侦测出最高热点后焊接热电偶时必须先断电

3.测试环境中无易燃漂浮物，测试实验室有灭火装置，测试务必保证有2个人在场。

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测试设备预计清单：

1.大电流电源供应器：美国安捷伦，台湾华仪，台湾艾德克斯，日本菊水，日本NF等等

2.温度测试仪器：

热成像仪：FLIR，FLUKE，NEC；

数据采集器：安捷伦（台式），FLUKE（台式），日本日置（手持式）温度探头：K型热电偶（美国OMG

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